배터리 셀 충전/방전 테스트 시스템 Model 17011

  • CE Mark
배터리셀충전/방전테스트시스템
배터리셀충전/방전테스트시스템
배터리셀충전/방전테스트시스템
배터리셀충전/방전테스트시스템
배터리셀충전/방전테스트시스템
배터리셀충전/방전테스트시스템
주요 특징

NEW Chroma 17010 Battery reliability Test System(with Battery LEx) has been officially launched, please click for information

  • 최대 0.015%까지 정밀 출력 및 측정 가능
  • 최대 100μS 미만의 빠른 전류 응답
  • 최대 10mS의 높은 샘플링 속도
  • 유연한 샘플링 기록(Δt, ΔV, ΔI, ΔQ, ΔE)
  • 최대 1200A 출력의 채널 병렬 출력 기능
  • 낮은 온도에서도 고효율 충전 및 방전
  • 방전 중 에너지 재활용(AC/DC 양방향 회생 시리즈)
  • 파형 시뮬레이션 기능(전류/전원 모드)
  • DCIR 테스트 기능 내장
  • HPPC 테스트 기능 내장
  • EDLC 정전 용량 및 DCR 테스트 기능 내장
  • 작동 모드: CC / CP / CV / CR / CC-CV / CP-CV / 레스트 / SD 테스트
  • 다단계 안전 보호 메커니즘
  • 데이터 로거와 챔버 통합

응용 분야

  • 전기 자동차
  • 전기 스쿠터/자전거
  • 에너지 저장 시스템
  • 전동 공구
  • 품질검사기관
  • 학술 연구

Chroma 17011 배터리 셀 충전 및 방전 테스트 시스템은 리튬 이온 배터리(LIB) 셀, 전기 이중 레이어 커패시터(EDLC), 리튬 이온 커패시터(LIC)를 테스트하기 위해 특별히 설계된 고정밀 시스템입니다. 제품 개발, 품질 관리에 적합하며 특성 연구, 수명 주기 검사, 제품 선별, 품질 평가에 도움이 됩니다.

Chroma 17011에는 다양한 용도에 맞는 선형 회로 및 회생 AC/DC 양방향 모델이 있습니다. 선형 회로 테스트 시스템은 출력 노이즈가 매우 낮고 측정 정확도가 높아 중소형 에너지 저장 구성요소를 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 고효율, 절전, 저난방 및 안정적 측정 기능을 갖춘 회생 양방향 테스트 시스템은 중대형 에너지 저장 구성요소 또는 전력형 배터리 셀에 적합하며, 녹색 에너지 탄소 배출 저감 생산에 적합합니다.

Chroma 17011에는 일반적으로 사용되는 정전류(CC), 정전력(CP), 정전압(CV), 정저항(CR) 및 Rest 테스트 모드 외에도 파형 시뮬레이션 기능과 DCIR, HPPC, EDLC 정전 용량, EDLC DCR 등 국제 표준을 준수하는 테스트 항목이 탑재되어 있어 손쉬운 프로그램 편집 및 테스트 결과 분석이 가능합니다.

Chroma 17011 테스트 시스템에는 각 채널이 독립적으로 실행할 수 있는 기본적인 충전/방전 또는 복잡한 사이클 테스트를 생성할 수 있는 유연한 소프트웨어 편집 기능이 내장되어 있습니다. 프로그램은 논리 결정을 편집하여 변수를 점프 또는 출력하고 일시 중지 또는 재개할 수 있습니다. 또한 정전이나 통신 끊김 시 데이터를 비휘발성 메모리에 안전하게 저장하여 데이터 손실을 방지하고 재부팅 후 테스트를 재개하는 데이터 보호 기능도 갖추고 있습니다.

리튬 이온 배터리 셀 테스트는 안전이 중요하기 때문에 Chroma 17011의 설계는 다양한 안전 보호 기능을 제공합니다. 시작하기 전에 접촉 점검 및 극성 검사를 통해 연결이 불량인 상태에서의 테스트를 피할 수 있습니다. 테스트 중에 사전 로드된 하드웨어 회로 보호 외에도 펌웨어를 사용자 정의하여 과전압(OVP), 과전류(OCP), 과용량(OQP), 전압/전류 변동(ΔV/ΔI), 루프 저항 및 기타 이

 선형 회로 테스트 시리즈

고정밀 - 제품 품질 향상

  • 전압/전류 측정 정확도: F.S. ±0.015% F.S. / ±0.02%
  • 넓은 전압 출력 범위: 0V ~ 6V 출력 범위가 장착되어 있으며 특정 모델에서는 세 가지 내장 전압 출력 모드 사이를 전환할 수 있습니다. 전압 측정은 최대 0.1mV까지 구별됩니다.
  • 다중 범위 측정 설계: 모델에 따라 다양한 전류 또는 전압 범위를 제공하여 측정 정확도와 분해능을 크게 향상시킵니다. 전류 범위는 자동으로 전환되며 정전압 모드에서는 전류 출력 중단이 없습니다.

빠른 전류 응답 - 다양한 고속 과도 테스트 애플리케이션 적합

  • 전류 응답 시간 (10% to 90%) 100 μS 미만*
  • 급변하는 전류 및 전력 상태를 시뮬레이션할 수 있도록 동적 파형 지원

참고: 전류 응답 시간 100μS 미만은 모델 17216M-10-6에 적용되며, 다른 UUT의 임피던스는 다소 차이가 있습니다.

동적 파형 시뮬레이션

  • 전류 및 전력 다이나믹 충전/방전 파형을 통해 실제 자동차 주행 또는 기타 실생활 애플리케이션의 배터리 사용량을 시뮬레이션할 수 있습니다.
  • Excel 파일에서 전류 및 전력 파형 불러오기
  • 장시간 동적 테스트를 위해 각 채널에서 1,440,000포인트 저장
  • 데이터 출력에 대한 시간 간격 최소화 10 mS

 회생 양방향 테스트 시리즈

에너지 재활용 - 전기의 최적 활용도

  • 직접 재활용: 배터리 셀에 방전 에너지를 자동으로 전달하여 80% 이상의 재활용 효율로 충전
  • 그리드 재활용: 60% 이상의 재활용 효율로 초과 에너지를 그리드로 재활용
  • 녹색 에너지를 위한 저탄소 배출로 방전 중에 폐열이 발생하는 것을 방지
  • 높은 효율의 전력 충전 및 방전을 통해 전기 비용 절감
  • 냉각 장비에 대한 에어컨 비용 절감
  • 그리드 전류에 대한 피드백 시 전류 고조파 왜곡 5% 미만
  • 정격 전력에서 역률 0.98 이상

고정밀 - 제품 품질 향상

  • 전압 정확도: ±(판독치 0.02% + F.S 0.02%)
  • 전류 정확도: F.S. ±0.05%

빠른 전류 응답 - 파형 모드

  • 전류 응답 속도(-90%~90%) 1mS 미만을 모든 종류의 테스트에 적용
  • 동적 파형을 지원하여 NEDC, FUDS 및 DST 테스트 표준으로 실제 자동차 주행의 전류 및 전력 상태 시뮬레이션 가능

 기능

고주파 샘플링 측정 기술 - 측정 정확도 향상

  • V/I 샘플링 주파수: 50 KHz (Δt:20 μS)

일반적으로 배터리 테스터는 전력 계산을 위한 전류값을 읽는 데 소프트웨어를 사용합니다. 단, 제한된 데이터 샘플링 속도로 인해 동적 전류 용량을 계산할 때 큰 오류가 발생할 수 있습니다. Chroma 17011은 샘플링 속도를 높이고 이중 통합 방법을 사용하여 훨씬 더 높은 정확도로 용량을 계산할 수 있습니다. 전류가 변경될 경우에도 데이터가 손실되지 않으며 전송 속도 역시 영향을 받지 않습니다.

*참고:전류 응답 시간 100μS 미만은 모델 17216M-10-6에 적용되며, 다른 UUT의 임피던스는 다소 차이가 있습니다.

다양한 출력용 병렬 채널

테스트 시스템은 다중 채널 및 광범위한 테스트 범위에 더 높은 전류 애플리케이션을 제공하기 위해 채널 병렬화에 대한 유연한 설정을 허용하여 Chroma17011이 다양한 UUT에 적합하게 만듭니다.

  • 모든 범위의 제품을 지원하는 소프트웨어를 통해 테스터 채널을 쉽게 병렬화할 수 있습니다.
  • 높은 비율의 충전 및 방전 테스트 또는 다양한 배터리 테스트 애플리케이션에 적합합니다.

데이터 보호 및 복구

정전 데이터 복원 메커니즘: 정전 후 PC는 데이터베이스에 이미 기록된 테스트 데이터의 데이터 상태를 자동으로 복구합니다. 사용자는 테스트를 재개하거나 다시 시작하도록 선택할 수 있습니다.

HPPC 테스트 애플리케이션

HPPC는 USABC(미국 전기차 배터리 컨소시엄)이 하이브리드 및 전기 자동차의 배터리 전력 성능을 위해 개발한 테스트 절차입니다. 배터리 작동 전압 범위 내에서 이 절차는 주로 방전 깊이와 전력 사이의 관계 기능을 설정하고, 두 번째로는 방전, 대기, 충전까지의 전압 및 전류 응답 곡선을 통해 방전 깊이, 전도성 저항 및 분극 저항 기능을 설정합니다. 측정된 저항은 이후 수명 테스트 및 등가 회로 모델 개발 중 배터리의 전력 감퇴를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. Chroma 17011는 HPPC 테스트가 가능한 유연한 편집 프로그램을 제공합니다.

 배터리 DCIR 테스트 애플리케이션

배터리 DCIR 테스트 애플리케이션

내부 저항값은 배터리의 충전/방전 비율과 관련이 있습니다. 내부 저항값이 클수록 온도가 상승할 때의 효율은 낮아집니다. 리튬 이온 배터리 등가 회로 모델에 따르면 기존 1KHz LCR 미터의 ACIR 측정은 순간 전력 출력에 영향을 미치는 배터리의 전도성 저항(Ro)만 평가할 수 있을 뿐 전기 화학 반응 중에 발생하는 분극 저항(Rp)은 평가할 수 없습니다. DCIR 평가에는 연속 전력 애플리케이션에서 배터리의 실제 분극 효과에 더 가까운 ACIR가 포함됩니다.

Chroma 17011에는 두 가지 유형의 DCIR 테스트 모드가 있습니다: DCIR 테스트(1)는 1단계 전류 변화로 인한 전압 차이를 사용하여 DCIR 값을 계산하고, DCIR 테스트(2)는 2단계 전류 변화로 인한 전압 차이를 사용하여 DCIR 값을 계산합니다. 사용자는 원하는 테스트 모드를 선택할 수 있으며 수동 계산 없이 IEC 61960 표준을 준수하는 결과를 자동으로 얻을 수 있습니다.

배터리 용량 테스트 애플리케이션

용량은 충전/방전 시작부터 차단 조건에 도달할 때까지 전류 대 시간을 통합하는 전류의 적분으로 얻을 수 있습니다. 비교 결과는 제품 간 성능 차이를 분석하는 데 유용하며 공통적인 테스트 항목에는 전류 비율 및 온도 특성 테스트가 포함됩니다. 전류, 전압 측정이 정확하고 샘플링 속도가 빨라지면 배터리 셀 용량의 차이를 보다 정확하게 구별할 수 있습니다.

배터리 수명 주기 테스트 애플리케이션

사이클 수명은 배터리의 가장 중요한 테스트 항목 중 하나입니다. 실험 목적에 따라 용량이 80%까지 떨어질 때까지 반복적인 충전 및 방전 조건을 통해 동일한 배터리를 테스트하고 사이클 횟수를 계산합니다. 수명 주기 테스트를 사용하여 배터리 성능을 평가하거나 해당 사용 조건을 정의할 수 있습니다.

쿨롱 효율성 테스트 애플리케이션

쿨롱 효율(CE)은 배터리가 완전히 충전된 다음 완전히 방전되었을 때의 충전/방전 용량 비율로 계산됩니다. 좋은 배터리는 쿨롱 효율이 높으며 차이를 구별할 수 있는 높은 정밀도와 안정적인 장비가 필요합니다. 정확한 쿨롱 효율 테스트는 단 몇 번의 사이클만으로 배터리 수명을 추정할 수 있습니다.

증분 용량 분석 애플리케이션

고정밀 전압 측정 및 ΔV 샘플링 기능은 dQ/dV 대 전압 곡선 다이어그램을 그려 배터리 셀 특성 및 용량 저하를 분석할 수 있습니다.

 EDLC 테스트 애플리케이션


▲ EDLC 등가 회로 모델 개발

기존의 EDLC의 등가 회로 모델 개발에는 등가 직렬 저항(ESR), 정전 용량(C) 및 등가 병렬 저항(EPR)이 포함됩니다. ESR은 충전/방전 중 EDLC의 내부 손실과 열을 평가하는 데 사용되며, EDLC의 장기 저장 공간에서의 누출 효과를 평가하는 EPR과 EDLC 사이클 수명을 평가하는 C가 있습니다.

이러한 파라미터는 테스트 랩에서 쉽게 직접 측정되지 않습니다. 연구자들은 이러한 중요한 지표를 결정하기 위해 데이터 분석과 복잡한 계산이 필요합니다. Chroma 17011에는 IEC 62391 테스트 표준이 장착되어 있으며 사용자는 충전/방전 테스트를 통해 EDLC 특성 및 수명 주기를 평가하기 위한 EDLC 파라미터 값을 얻을 수 있습니다.


▲ EDLC 단자 사이의 전압 특성

EDLC 직류 저항(DCR) 및 등가 직렬 저항(ESR) 테스트 애플리케이션

Chroma 17011은 테스트 표준 IEC 62391을 준수하는 EDLC 직류 저항 테스트 기능을 제공합니다. 테스트 전에 EDLC는 CV 충전 상태여야 합니다. 용량 테스트는 위의 방전 전류를 통해 CC를 방전하는 것입니다. 방전이 완료되면 방전 곡선의 선형 섹션을 가져와 방전 시간까지 연장한 다음 정격 전압과 방전 전류의 전압 차이를 기반으로 DCR 값을 계산합니다.


▲ EDLC 단자 사이의 전압 특성

EDLC 정전 용량(C) 테스트 애플리케이션

정전 용량(C)을 측정하기 전에 IEC 62391 테스트 표준의 직선 근사법에 따라 먼저 EDLC를 CC-CV 충전 모드를 통해 완전히 충전해야 합니다. 용량 테스트는 위의 방전 전류를 통해 CC를 방전하는 것입니다. 그런 다음 방전 곡선에 있는 두 기준점의 전위차(ΔV)를 시차(Δt)와 방전 전류(I)에 대해 취하여 EDLC의 정전 용량값을 계산합니다.


▲ EDLC 단자 사이의 전압 특성

EDLC 복합 DCR 및 C 테스트 애플리케이션

Chroma 17011에는 DCR(직류 저항)과 C(정전 용량) 조합 테스트 애플리케이션도 있습니다. 동일한 CC-CV 충전 및 CC 방전 조건에서 사용자는 선택한 기준점의 전위를 통해 EDLC의 DCR 및 C 값을 동시에 계산하여 테스트 시간을 절약할 수 있습니다.

충전/방전 성능 및 사이클 수명 테스트 애플리케이션

내장 직류 저항(DCR) 및 정전 용량(C) 테스트 모드를 사이클 기능 및 가변 설정 테스트 조건과 결합하여 EDLC 부하 내구성 및 신뢰성을 테스트할 수 있습니다. 테스트 후 사용자는 DCR vs 사이클 횟수 및 용량 vs 사이클 횟수 보고서를 직접 내보내 EDLC 고장 및 열화 메커니즘을 분석할 수 있습니다.


▲ EDLC 단자 사이의 전압 특성

쿨롱 효율성 테스트 애플리케이션

Chroma 17011에는 정확한 전류 충전/방전량을 신속하게 출력하기 위해 저소음, 자동 전류 범위 전환, 차단 보고서 출력 기능을 제공합니다. 쿨롱 효율(CE)은 충전/방전 용량 비율에 의해 계산되며, 이는 EDLC 내부 용량 변환을 가용 용량으로 나타냅니다. 정확도가 높은 CE는 제품의 품질을 구분하는 중요한 척도입니다.


▲ EDLC 단자 사이의 전압 특성

누출 전류 테스트 애플리케이션

EDLC 누출 전류 측정은 일반적으로 CC-CV 충전을 특정 시간까지 수행한 다음 미세한 충전 전류를 측정하는 방식으로 이루어지며, 이 전류를 누출 전류로 간주합니다. Chroma 17011 CC-CV 모드는 출력 중단 없이 자동으로 전류 범위를 변경할 수 있습니다. 안정적인 전압에서는 전류 범위가 200μA까지 떨어질 수 있습니다.


▲ EDLC 단자 사이의 전압 특성

자기 방전 테스트 애플리케이션

Chroma 17011에는 자기 방전 테스트 모드도 내장되어 있으며, EDLC가 완전히 충전된 경우 정해진 시간 동안 충전/방전을 테스트할 수 있습니다. 이 모드가 시작되면 시스템은 이상적인 개회로를 제공하기 위해 측정 회로를 차단하고 개시 전위(V1) 및 차단 전위(V2)만 측정합니다. 소프트웨어는 자동으로 전위차(ΔV)를 계산할 수 있습니다.

 그래픽 소프트웨어 운영 인터페이스

Chroma 17011 테스트 시스템은 에너지 저장 제품을 테스트하는 다양한 기능이 탑재된 컴퓨터 소프트웨어에 의해 제어됩니다. 안전하고 안정적이며 직관적인 작동 인터페이스를 통해 사용자는 설정 및 테스트를 신속하게 수행할 수 있습니다.

  • 영어, 중국어 번체 및 중국어 간체 사용자 인터페이스 지원
  • 실시간 다중 채널 DUT 상태 모니터링
  • 보안 관리: 안전한 관리를 위한 사용자 권한 설정
  • 고장 기록 추적: 각 채널에 대한 이상을 독립적으로 기록합니다. 충전 및 방전 보호 기능은 비정상 상태가 감지될 때 테스트를 중단합니다.

레시피 편집

  • 레시피당 500단계
  • 루프당 999,999개의 반복 카운트를 지원하는 이중 루프(사이클 & 루프)
  • 서브 레시피 기능: 기존 레시피 호출
  • 테스트 단계: CC / CV / CP / CC-CV / CP-CV / CR / 레스트 / 파형 / DCIR / C / DCR 등
  • 차단 조건: 시간/전류/용량/전원/변수 등
  • 논리 작업: 다음/종료/점프/가정

레시피 실행

  • 작동 모드: 시작 / 중지 / 일시 중지 / 계속 / 점프 / 예비 일시 중지 / 테스트 중에 수정
  • 디스플레이 인터페이스: 그래픽 디스플레이 / 테이블 디스플레이
  • 실시간 모니터링 창

통계 보고

  • 보고서 형식을 정의하고 PDF, CSV 및 XLS 파일로 내보낼 수 있습니다.
  • 그래픽 보고서 분석 기능을 통해 사이클 수명 보고서, Q-V 보고서, V/I/T 시간 보고서 등과 같은 사용자 지정 보고서를 사용할 수 있습니다.

 시스템 통합

  • 소프트웨어를 통해 환경 챔버와 통합하여 충전/방전 테스트의 설정 조건을 동기화합니다.
  • 소프트웨어를 통해 다기능 데이터 로거와 통합하여 충전/방전 프로세스 중에 여러 온도 기록을 읽고 설정합니다. 이러한 조건을 보호 또는 차단 조건으로 변경

 외부 구조

선형 회로 모델

테스터를 독립적으로 사용하여 공간을 거의 차지하지 않을 수 있으며, 이는 데스크톱에서 수행된 몇 가지 테스트에 적합합니다. 테스터를 더 많은 테스트 채널로 구성하면 표준 19인치 랙에 통합하여 사용할 수 있습니다. 채널 번호를 확장하여 사용자가 요구하는 대로 시스템을 구성할 수 있으며, 최대 64개의 채널을 한 대의 PC로 동시에 제어할 수 있습니다.

회생형 모델

충전/방전 테스터와 AC/DC 양방향 컨버터를 표준 19인치 랙에 통합하여 사용할 수 있습니다. 채널 번호를 확장하여 사용자가 요구하는 대로 시스템을 구성할 수 있으며, 최대 48개의 채널을 한 대의 PC로 동시에 제어할 수 있습니다.

NEW Chroma 17010 Battery reliability Test System(with Battery LEx) has been officially launched, please click for information